авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 12 |

«УЧЕБНИКИ И У Ч Е Б Н Ы Е ПОСОБИ Я Д Л Я С Р Е Д Н И Х С Е Л Ь С К О Х О ЗЯ Й С ТВЕ Н Н Ы Х У Ч ЕБН Ы Х З А В Е Д Е Н И Й Г.В.Гуляев, А.П.Дубинин СЕЛЕКЦИЯ И ...»

-- [ Страница 6 ] --

Различают общ ую и специфическую комбинационную с п о с о б ­ ность.

Общая комбинационная способность показывает среднюю ц ен ­ н ость линий в гибридных комбинациях. Ее определяют по р езул ь­ татам скрещивания линий с сортом, служащим в качестве отцов­ ск ого родителя, назы ваемого в этом случае тестером.

Специфическую комбинационную способность оценивают по результатам скрещивания линий с какой-либо одной линией или простым гибридом. При этом выявляются случаи, когда некото­ рые комбинации оказы ваю тся лучше или хуже, чем можно было бы ожидать,на основании среднего качества изучаемых линий, устанавливаемого путем оценки общей комбинационной сп особ­ ности.

Для определения специфической комбинационной способности самоопыленных линий применяют диаллельные скрещивания, при которых каждая линия скрещивается со всеми остальными для получения и оценки всех возможных комбинаций.

Количество получаемых в результате диаллельных скрещива­ ний гибридов (без реципрокных комбинаций) вычисляется по формуле:

где К — количество получаемых гибридов, а п — число анализи­ руемых линий. Н апример, при скрещивании между собой 50 ли­ ний можно получить 1225 гибридов.

Одна из самых характерных особенностей гетерозиса — наи­ большее его проявление у гибридов первого поколения, резкое снижение во втором поколении и дальнейшее затухание гибрид­ ной мощности растений в последующих поколениях. Это связано с уменьшением числа гетерозиготных особей. Например, если при скрещивании двух самоопыленных линий ААЬЬ и ааВВ в первом поколении будет 100% гетерозиготных растений, то во втором по­ колении их количество уменьшится в 2 раза, а в третьем — в 4 ра­ за и т. д.

И. В. Мичурин неоднократно указывал на преимущества сеян­ цев первой генерации и категорически возражал против исполь­ зования в работе гибридов второй и третьей генерации, поскольку только у сеянцев (первого гибридного поколения, обладавших вследствие гетерозиготности родительских сортов большим разно­ образием признаков и свойств, гетерозис закрепляется при даль­ нейшем вегетативном размножении.

Важнейшее отличие гетерозисных гибридов от обычных ги б­ ридных сортов со сто и т в том, что они используются в производст­ ве лишь в первом поколении, и поэтому их нужно получать еже­ годно.

Среди полевых культур гетерозис сейчас наиболее широко ис­ пользуется у кукурузы. С каждым годом сокращается число обы ч­ ных сортов этой культуры и увеличивается использование гете­ розисных гибридов п ервого поколения. В течение длительного вре­ мени для получения гетерозиса у кукурузы скрещивали два спе­ циально подобранных сорта, в результате чего образуется м е ж с о р ­ товой гибрид. Первый межсортовой гибрид кукурузы был п о­ лучен на Мичиганской опытной станции (С Ш А ) в 1876 г. Д. Б и л­ лом.

В России межсортовые гибриды кукурузы начал создавать в 1910 г- В. В. Таланов. Такие гибриды более урожайны, чем о б ы ч ­ ные сорта (в среднем на 2— 3 ц с 1 га ). И х широко возделывали в производстве в первый период использования гетерозиса, но в на­ стоящее время они полностью вытеснены другими, более у р о ж а й ­ ными типами гибридов, создаваемыми с использованием са м о опыленных линий.

Гетерозисные гибриды кукурузы представлены следующими основными типами. Сортолинейные гибриды получаются от с к р е ­ щивания сорта с самоопыленной линией или от скрещивания п р о ­ стого межлинейного гибрида с сортом. Примером сортолинейных гибридов первого типа может служить Буковинокий ЗТВ. Он п о­ лучен от скрещивания немецкого сорта Глория Янецкого Т с са моопыленной линией ВИР 44 ТВ. Эта линия, являющаяся о т ц о в ­ ской формой этого гибрида, — одна из лучших самоопыленных ли ­ ний. Она высокоустойчива к засухе и пузырчатой головне, о б л а ­ дает высокой комбинационной способностью, растения ее, как правило, двухпочатковые.

Гибрид Буковинский ЗТВ отличается очень высокой х о л о д о ­ стойкостью, сравнительно скороспелый и высокоурожайный, у с ­ тойчив к шведской мухе, способен сохранять зеленые листья и стебли при полной зрелости зерна.

К сортолинейным гибридам второго типа относится Д н еп р ов­ ский 56ТВ. Он получен от скрещивания простого межлинейного гибрида Искра Т с сортом Северодакотская ТВ: Искра (В И Р 26Т Х В И Р 27Т) XСеверодакотская ТВ. Сортолинейные гибриды превышают по урожайности зерна обычные сорта в среднем на 4— 5 ц с 1 га, или на 15—20%.

Простые межлинейные гибриды получают путем скрещ ивания двух еамоолыленных линий. Нашример, от скрещивания сам ооп ы ленных линий ВИ Р 28 и ВИР 29 получен простой межлинейный гибрид Идеал, а от скрещивания В И Р 44 и ВИР 38 — п ростой межлинейный гибрид Слава.

Простые межлинейные гибриды д а ю т большой гетерозис, но вследствие низкой урожайности образую щ их их самоопыленных линий они долгое время не получали ш ирокого распространения в производстве. За последние годы для возделывания при орош ении районировано несколько гибридов этого типа, в том числе такие высокопродуктивные, как Краснодарский ЗОЗТВ, Одесская 50М В, Новинка, Награда ТВ, Закарпатский 2ТВ и др. Простые м еж л и ­ нейные гибриды в условиях производства на 10— 12 ц с 1 га и б о ­ лее превышают по урожаю зерна лучшие двойные межлинейные и сортолинейные гибриды. Так, широко возделываемый в степны х областях Украины, на Северном Кавказе и в М олдавской С С Р простой гибрид Краснодарский ЗОЗТВ, дает с 1 га 80— 90 ц зерна, а при орошении — свы ш е 150 ц. На основе простых межлинейных гибридов создаю тся высокоурожайные двойные межлинейные и сортолинейные гибриды, а также сложные гибридные популя­ ции.

Двойные межлинейные гибриды получают при скрещивании меж ду собой простых межлинейных гибридов. Например, в резуль­ тате скрещивания: Слава М (ВИ Р 44М Х В И Р 38М )Х С веточ МВ (В И Р 4 0 М В Х В И Р 43М В ) получается двойной межлинейный гиб­ рид 42МВ. Двойные межлинейные гибриды даю т прибавку уро­ жая зерна в сравнении с обычными сортами 8— 12 ц с 1 га, или 25— 40%.

Сложные гибридные популяции, или синтетические сорта, по­ лучают путем смешения семян нескольких самоопыленных линий или трех-четырех двойны х межлинейных гибридов. В отличие от других типов гибридов их можно возделывать без заметного сни­ жения гетерозиса в течение нескольких лет. К примеру, сложная гибридная популяция Краснодарская 1/49, состоящ ая из потомст­ ва смеси семян четырех межлинейных гибридов (ВИ Р 37, ВИР 57, ВИ Р 114 и Краснодарский 3 ), используется путем простого пере­ сева в течение 3— 4 лет. Благодаря постоянно идущему переопы­ лению гетерозис в такой популяции может поддерживаться на д о­ статочно высоком уровне в нескольких поколениях.

Самоопыленные линии, используемые в двойных и сортолиней­ ных гибридах, раньше получали из обычных сортов, в настоящее время, как правило, из сортолинейных, простых, двойных или трехлинейных гибридов, а также из тех самоопыленных линий, ко­ торые недостаточно однородны. С особой силой гетерозис прояв­ ляется, если при создании двойных межлинейных гибридов берут­ ся линии разного происхождения. Например, скрещивание четы­ рех линий ( Л Х 5 ) Х ( С Х Д ), происходящих от разных гибридов, дает больший гетерозис, чем скрещивание линий одного происхож­ дения (Л,х Л 2) X (Л3х Л 4).

Для получения гибридных семян родительские формы гибри­ д ов высевают на участках гибридизации.

И СП ОЛЬЗОВАН ИЕ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ (Ц М С ) Трудоемкость и больш ие затраты на работу по удалению ме­ телок у растений материнских форм гибридов в значительной ме­ ре препятствовали ш ирокому использованию явления гетерозиса.

Наилучшее решение этого в оп р оса — отыскание или создание ма­ теринских форм растений, обладающих мужской стерильностью, что исключило бы необходимость проведения искусственной каст­ рации.

Было обращено внимание на то, что у многих видов растений с обоеполыми цветками изредка встречаются единичные особи со стерильными мужскими генеративными органами. Такие факты были известны еще Ч. Дарвину. Он рассматривал их как наклон­ ность вида переходить от однодомности к двудомности, которую считал в эволюционном отношении более совершенной. Таким о б ­ разом, появление у однодомных растений особей, имеющих муж­ скую стерильность, представляет собой естественное явление эво­ люционного процесса.

Цитоплазматическую муж скую стерильность (Ц М С ) впервые наблюдал немецкий генетик К. Корренс в 1904 г. у огородного растения летний чабер. В 1921 г. английский генетик В. Бетсон обнаружил ее у льна, а в 1924 г. американский генетик Д. Д жонс — у лука. ЦМС у кукурузы впервые была открыта академиком ВАСХНИЛ М. И. Хаджиновым в 1932 г. и независимо от него од ­ новременно американским генетиком М. Р одсом. Особи, облада­ ющие ЦМС, передают это свойство по наследству только через материнские растения.

Это замечательное открытие долгое время не использовалось в селекции. Но начиная с 50-х годов оно было оценено по досто­ инству и нашло широкое практическое применение вначале при возделывании кукурузы, а затем и при возделывании многих дру­ гих культур.

У кукурузы существует два типа ЦМ С: техасский (Т) и мол­ давский (М ). Техасский тип ЦМС, при котором получаются почти полностью стерильные початки, был открыт американским гене­ тиком Д. Роджерсом на Техасской опытной станции в 1944 г., а молдавский тип ЦМС — Г. С. Галеевым на Кубанской станции ВИР в 1953 г. в образце местной кукурузы из Молдавии. При этом типе стерильности в пыльниках образуется небольшое коли­ чество жизнеспособной пыльцы. Техасский и молдавский типы ЦМС различаются между собой тем, что для каж дого из них име­ ются свои линии, закрепляющие стерильность или восстанавлива­ ющие фертильность.

М етод получения гибридных семян кукурузы без удаления метелок на основе ЦМС стал использоваться в начале 50-х го­ дов.

Для создания гибридов кукурузы на стерильной основе необ­ ходимо иметь: а) стерильные аналоги самоопыленных линий или сортов;

б) линии — закрепители стерильности;

в) линии — восста­ новители фертильности.

Создание стерильных аналогов самоопыленных линий (сор тов ).

Ч тобы перевести материнскую форму гибрида (или сорт) на сте­ рильную основу, необходимо иметь источник ЦМ С. Им могут быть любые растения, передающие стерильность пыльцы через ци­ топлазму независимо от того, к какому сорту или линии они при­ надлежат.

При создании стерильных аналогов самоопыленных линий ис­ пользуют метод насыщающих скрещиваний. С войства стерильно­ сти пыльцы линия приобретает при обратном скрещивании с р а­ стением, являющимся источником ЦМС. Полученное от такого скрещивания стерильное потомство повторно опыляют переводи­ мой на стерильную основу линией до тех пор, пока не появятся растения, полностью сходные с ней по фенотипу. Опытным путем установлено, что в результате 4— 5 насыщающих скрещиваний и отбора получаются стерильные аналоги самоопыленных линий, практически полностью утратившие фертильность пыльцы. Р аз­ множают такую линию на изолированном участке при опылении ее своим фертильным аналогом.

В качестве примера разберем перевод на стерильную основу самоопыленной линии ВИР 44. В 1954 г. стерильные растения, выделенные из местного сорта Молдаванка, были опылены пыль­ цой линии В И Р 44. От них получили семена, давшие в 1955 г. ра­ стения с некоторыми признаками ВИР 44, но со стерильными ме­ телками. Их повторно опыляли пыльцой линии ВИР 44- Такие на­ сыщающие скрещивания проводили в течение пяти лет и в резуль­ тате получили растения со всеми признаками линии ВИР 44, но со стерильными метелками. Созданная в результате этой работы ли­ ния стала стерильным аналогом обычной линии ВИР 44. Ее об о­ значают В И Р 44М (буква М указывает на молдавский тип сте­ рильности).

В двойном межлинейном гибриде стерильная линия использу­ ется в качестве материнской формы простого материнского гиб­ рида. При этом отцовская форма в данном гибриде не должна восстанавливать фертильность, тогда растения, полученные из его семян, будут иметь стерильные метелки. Так, в двойном межли­ нейном гибриде ВИ Р 42 линия В И Р 44 скрещивается без удале­ ния метелок с линией ВИР 38. В результате этого скрещивания получается простой стерильный гибрид Слава. Его скрещивают также без удаления метелок с простым гибридам Светоч и полу­ чают семена первого поколения гибрида ВИР 42М на стерильной основе. Следовательно, для перевода на стерильную основу двой­ ного межлинейного гибрида достаточно иметь одну стерильную материнскую линию в простом его гибриде (рис. 36).

Линия, при опылении пыльцой которой стерильность сохра­ няется, называется закрепителем стерильности. Например, линия ВИР 38 является закрепителем молдавского типа стерильности, а линия ВИР 26 — закрепителем стерильности техасского типа.

Создание восстановителей фертильности. Отцовская линия про­ стого материнского гибрида не должна восстанавливать фертиль­ ность. Но в отцовском простом гибриде обе линии или хотя бы одна из них должны непременно обладать способностью восста­ навливать ее.

Некоторые самоопыленные линии при скрещивании со стериль­ ными формами восстанавливают их плодовитость. Такие линии называются восстановителями фертильности. Например, линия ВИР 44 — восстановитель техасского типа стерильности.

С г»

цм с фертильная им С Фертильная (оосстанооитель) (закрепитель) ля±жЖ'* Скрещивание щ простых гиЪридоЬ СхВ А*В Фертильный ЦМС (АхВ)х(СхЛ) Двойной гиИрид Фертильный Рис. 36. Схема получения двой н ого меж линейного ги бри да кукурузы с использованием ЦМ С.

Если линия или сорт не обладают восстановительной способ­ ностью, ее можно вызвать искусственно. Д ля этого стерильную линию или сорт, для которых подбирают восстановитель фертиль­ ности, скрещивают с каким-либо восстановителем. Им может быть любая линия или сорт, обладающие такой способностью. Полу­ ченный при этом скрещивании гибрид опыляют пыльцой той фор­ мы, которую нужно сделать восстановителем фертильности. Такое опыление растения с восстановленной фертильностью в дальней­ шем повторяют в течение пяти лет, пока опыляемая форма не станет полностью похожей на опылитель. На последнем этапе работы проводят индивидуальные скрещивания с самоопылением.

Работу по создан ию восстановителей фертильности можно пред­ ставить в виде следующ ей,схемы:

лхв г 1 -й год гд Гх Д 2 -й »

гдд гдхд 3 -й »

гддд ГДДХД 4 -й »

гдддд гдддхд »

5 -й гддддд Г ДДДДхД 6 -й »

ГДДДДД Самоопыление 7 -й »

гддддд 8 -й » Самоопыление О тб и р а ю т растения с восстановленной фертильностью В этой схем е А — стерильная линия или сорт, для которых подбирают восстановитель фертильности, В — любая форма, вос­ станавливающая фертильность, Г — материнское растение гибри­ да.с восстановленной фертильностью, Д — линия, которой при­ дается восстанавливающая способность.

Линии и гибриды с восстановленной фертильностью обознача­ ются буквой В. Если они созданы на основе ЦМС молдавского типа, то применяется обозначение М В, а при использовании ЦМС техасского типа — ТВ.

Гибриды кукурузы на производственных площадях в колхозах и совхозах засеваю т семенами первого поколения, выращиваемы­ ми на участках гибридизации специальных семеноводческих хо­ зяйств. При.использовании гибридов на стерильной основе необ­ ходимо на участках гибридизации обеспечивать восстановление фертильности растений, которые будут в дальнейшем выращи­ ваться из семян.первого поколения. По урожайности гибриды ку­ курузы на стерильной основе, как правило, не отличаются от обычных гибридов., получаемых на основе тех же самоопыленных линий.

Успешное использование ЦМ С у кукурузы побудило искать ее для практического использования у других культур. На стериль­ ную основу уж е переведено больш ое число гибридов сорго. Нача­ та работа по созданию на стерильной основе гибридов подсолнеч­ ника. Ценные межлинейные гибриды подсолнечника получены в о ВНИИМК. П осле обнаружения ЦМС у сахарной свеклы развер­ нулись в ш ироких масштабах работы по созданию стерильных гибридов ее.

Исключительно сильно гетерозис по урожайности, длине и прочности волокна проявляется у гибридов (первого поколения от скрещивания средневолокнистых и длинноволокнистых сортов хлопчатника. Д олгое время стерильные формы у этого растения не удавалось обнаружить, и поэтому стали испытывать опрыски­ вание бутонов специальными веществами — гаметоцидами — для искусственной стерилизации. В последние годы ЦМС найдена у некоторых диких видов хлопчатника. Такие формы используют в скрещиваниях с культурным хлопчатником. ЦМС обнаружена также у льна, ячменя, ржи и других культур.

Несколько лет назад во многих странах развернулись широ­ кие испытания по созданию гетерозисных гибридов пшеницы в связи с обнаружением у нее Ц М С.

Впервые ЦМС у пшеницы обнаружил японский генетик Г. Ки хара в 1951 г. Японские ученые получили стерильные формы в результате многократных возвратных скрещиваний АеП орэ саи сЫа с мягкой пшеницей и A egilops оуа!а с твердой пшеницей.

После девяти беккроссов первого поколения АедПорв саи сЫ аХ Хмягкая пшеница с отцовской формой были получены линии — аналоги сортов мягкой пшеницы с высокой степенью мужской стерильности. В СШ А растения пшеницы с ЦМС были найдены Д. Ш мидтом и И. Джонсолом, а также М. Уилкинсом и У. Россом у гибридов от скрещивания пшеницы Тимофеева с мягкой пше­ ницей.

Недавно открыт новый источник ЦМС — открыто цветущие формы пшенично-яырейных гибридов. Сочетание у таких расте­ ний свойств цитоплазматической стерильности с открытым, как у перекрестников, цветением имеет больш ое практическое значение.

В 1962 г. были найдены растения (гены), восстанавливающие фертильность форм с ЦМС. О казалось, что гены — восстановите­ ли фертильности сравнительно легко могут быть переданы, п одоб­ но ЦМС, любому сорту пшеницы. Открытие ЦМС и генов — вос­ становителей фертильности — очень важная предпосылка для то­ варного производства семян гибридной пшеницы. Для получения таких семян необходимо иметь стерильные аналоги и восстанови­ тели фертильности у сортов с высокой комбинационной сп особ­ ностью.

Комбинационную ценность различных сортов пшеницы устанав­ ливают путем скрещивания их друг с другом и сравнения уро­ жайности первого поколения с урожайностью родительских форм.

Установлено, что в скрещиваниях лучших сортов пшеницы пер­ вое поколение дает не меньшую прибавку в урож ае, чем гибриды кукурузы или сорго. В среднем степень гетерозисности у пшени­ цы достигает 30— 40%.

Важное преимущество гибридной пшеницы — не только повы­ шенная.продуктивность, но и более легкое получение у нее соче­ тания нужных признаков и свойств, так как при этом необходи­ мость их закрепления в потомстве гетерозисных гибридов отпа­ дает. При подборе пар для получения гетерозисных гибридов в качестве одного из родителей попользуют лучший, приспособлен­ ный к возделыванию в местных условиях стандартный сор т. И зу­ чение комбинационной ценности больш ого числа сортов озимой и яровой пшеницы в различных почвенно-климатических условиях показало, что высокую урож айность в первом поколении можно ож идать только в таких гибридных комбинациях, для получения которых используют самые высокоурожайные сорта.

Признак ЦМС передается лю бому сорту, избранному в каче­ стве материнской формы будущ его гибрида, путем повторных на­ сыщ ающ их скрещиваний. Растения с ЦМС, например стерильные формы от скрещивания пшеницы Тимофеева с мягкой пшеницей, в течение 5— 7 поколений опыляют пыльцой того сорта, стериль­ ный аналог которого хотят получить. Стерильность пыльцы ис­ ходных растений, взятых в качестве источника ЦМС, должна быть предварительно установлена путем цитологического анализа.

П ервое насыщение обычно производят путем искусственного опыления, последую щ ие— при высеве материнской формы в окру­ жении растений сорта-опылителя. После второго насыщающего скрещивания при создании стерильных аналогов сортов обычно наблюдается расщепление признаков. Поэтому начинают прово­ дить отбор стерильных форм, морфологически сходных с сор­ том-опылителем. После 4— 5 насыщений получаются стерильные формы, как правило, неотличимые от фертильного сорта-опыли­ теля.

Стерильные аналоги часто создают другим способом — одно­ временно с получением восстановителей фертильности. При этом восстановители фертильности, имеющие стерильную цитоплазму, используются в качестве материнской формы, а опылителями сл у­ ж ат предварительно подобранные сорта. Колосья материнских растений кастрируют до цветения и помещают под изоляторы.

П ервое поколение от таких скрещиваний бывает фертильным, а во втором поколении происходит расщепление на фертильные, сте­ рильные и полуфертильные формы. Стерильные формы использу­ ю т для дальнейших насыщающих скрещиваний путем опыления пыльцой сорта, превращаемого в стерильный аналог.

Э тот метод, позволяющий одновременно создавать стерильные аналоги и восстановители фертильности, широко применяется в работах п о гетерозису пшеницы.

Создание гетерозисных гибридов пшеницы должно базировать­ ся на сам ы х новейших высокопродуктивных сортах и линиях. Ра­ боту в этом направлении необходимо вести такими же высокими темпами, какими решаются и другие вопросы в селекции данной культуры.

Создать гибридную пшеницу очень трудно главным образом из-за отсутствия надежных восстановителей фертильности, пло­ хой озерненности колосьев при свободном ветроопылении и низ­ кого коэффициента размножения гибридных семян. У гибридов ? в больш инстве случаев наблю дается гетерозис по высоте стебля, что вызывает полегание посевов и приводит к потерям урожая.

П оэтом у важно, чтобы восстановители фертильности были одно­ временно донорами короткостебельности. В связи с низким коэф­ фициентом размножения пшеницы использование гетерозисных гибридов у нее возможно в первую очередь в комбинациях наи­ более продуктивных озимых сортов при возделывании их в усло­ виях орошения.

Важнейшая задача в селекции гибридной пшеницы — создание гибридов с закрепленным гетерозисом, что позволило бы исполь­ зовать их путем пересева в течение нескольких поколений.

М ЕТОД Ы ОТБОРА УЧЕНИЕ Д А Р В И Н А О ЕСТЕ С ТВ Е Н Н О М И И С К У С С Т В Е Н Н О М О ТБ О РЕ Ч- Дарвин в своей теории эволюции органического мира уста­ новил, что в основе процесса образования новых ф орм (пород и сортов) в сельскохозяйственной практике и новых форм (разно­ видностей и видов) в природе лежит один и тот ж е общий прин­ цип — отбор (селекция). Согласно его учению, от б ор делится на естественный, осуществляемый в природе, и искусственный, осу­ ществляемый по воле человека.

Отбор основывается на изменчивости и наследственности орга­ низмов. Человек при помощи отбора видоизменяет и развивает (совершенствует) те признаки, которые отвечают его требованиям, создавая таким путем навые породы животных и сорта растений.

Но искусственный отбор не сводится к простому в ы бор у лучших форм из числа уже имеющихся в популяции. В подавляющем большинстве случаев он предполагает постепенное накопление и закрепление из поколения в поколение незначительных, нередко едва уловимых различий.

Ч. Дарвин различает два вида искусственного отбор а: бессоз­ нательный и методический. На протяжении многих тысячелетий люди проводили искусственный отбор бессознательно, не ставя перед собой никакой конечной цели. Для размножения отбирали лучшие колосья, более крупные семена или более вкусные ко­ ренья. Такой непреднамеренный, бессознательный отбор, повто­ ряясь из поколения в поколение, создавал новые культурные ра­ стения.

При методическом отборе человек заранее стави т себе цель улучшить то или иное растение, определяет, какие признаки и в каком направлении он будет изменять. Методический искусствен­ ный отбор стали применять только с конца X V III в. и достигли при его помощи выдающихся результатов.

Т В О Р Ч Е С К А Я Р О Л Ь О ТБ О РА В учении об искусственном отборе Ч. Дарвин теоретически обобщил тысячелетнюю практику человека по созданию пород д о­ машних животных и сортов культурных растений. В своих про­ изведениях «Происхождение видов» (1859) и «И зменение домаш­ них животных и культурных растений» (1868) он приводит много­ численные примеры совершенствования домашних животных и культурных растений путем отбора.

М огущ ественное действие о т б о р а проявилась в изменении со­ держания сахара в сахарной свекле. Оно впервые было установ­ лено в 1747 г. и составляло тогда всего 6%. В конце XVIII в. на­ чалась промышленная переработка этого корнеплода. За два с четвертью века благодаря отбор у содержание сахара в сахарной свекле повысилось до 19— 2 0 %, а в лучших селекционных сортах даж е д о 21— 22%. Таким обр а зом, в результате селекции за ис­ торически небольшой период была создана новая сахароносная культура. В результате планомерной длительной селекции в не­ сколько раз увеличились клубни картофеля, а содержание крах­ мала в них возросло с 8 д о 20% и выше.

У одной и той же культуры в зависимости от направления от­ бора м огут резко изменяться хозяйственнонполезные признаки.

Проводимый в течение 60 лет на Иллинойсской опытной станции (С Ш А ) индивидуальный отбор у кукурузы на содержание про­ теина и жира позволил получить формы как с очень высоким, так и с низким содержанием этих веществ. Если в начале работы процент протеина и жира составлял соответственно 10,9 и 4,7, то через 60 лет при отборе на увеличение — 22,84 и 14,83, а при се­ лекции на снижение — 4,96 и 0,77.

Ярким.примером планомерного изменения в результате селек­ ции одного из наиболее важ ных хозяйственных признаков под­ солнечника— содержания масла — могут служить работы акаде­ мика В. С. Пустовойта по созданию высокомасличных сортов.

Благодаря многолетнему направленному отбору содержание м ас­ ла в семенах увеличилось с 28— 33 до 50—64% и выше.

Творческое значение отбор приобретает, опираясь на непре­ рывную и разнонаправленную изменчивость организмов, вызывае­ мую процессами мутации и гибридизации. Условия внешней сре­ ды не созд аю т приспособительной изменчивости организмов, она идет в сам ы х различных направлениях в одних и тех же услови­ ях, но отбор постепенно или бы стро устраняет менее приспособ­ ленные формы и сохраняет, хотя бы в самой незначительной сте­ пени, более приспособленные к данным условиям организмы, чис­ ленность которых в исходной популяции будет непрерывно уве­ личиваться. Например, в местности с коротким летом возникают как более скороспелые, так и более позднеспелые формы расте­ ний, но в результате отбора будет сохраняться и увеличиваться количество скороспелых форм и уменьшается количество поздне­ спелых, т. е. формообразование постепенно пойдет в направлении сокращ ения продолжительности вегетационного периода исходной популяции. Аналогичным образом в засушливых местностях под воздействием различных внешних условий (повышенной темпера­ туры, ультрафиолетовых лучей, недостатка влаги в воздухе и поч­ ве и т. д.) образую тся формы и менее и более засухоустойчивые.

Но отбор будет сохранять и накапливать в популяции более за­ сухоустойчивы е формы и отметать менее приспособленные к за­ сушливым условиям.

Известно, что экотипы, сформировавшиеся в засушливых мест­ ностях, менее продуктивны, чем экотипы, происходящ ие из увлаж ­ ненных зон, у них меньше размеры колоса и более мелкое зерно.

Это объясняется тем, что степень ксероморфности и величина продуктивности растений связаны обратной зависимостью. В за ­ сушливых районах у отдельных растений возникают признаки повышенной продуктивности, но это снижает их стойкость к засухе.

Мелкоколосые и мелкозерные формы оказы ваются более за су ­ хоустойчивыми, чем крупноколосые и крупнозерные: отбор сохра­ няет и накапливает в популяции численность первых форм и уст­ раняет вторые. В очень редких случаях среди популяций, форми­ ровавшихся в засушливых местностях, возникают крупнозерные формы, которые сохраняются и вытесняют постепенно мелкозер­ ные;

значит, у них в результате проявления наследственных о с о ­ бенностей (более мощной корневой системы или повышенной ф о тосинтетической способности) в той или иной степени разрывает­ ся физиологическая несовместимость высокой продуктивности и засухоустойчивости. Такие формы -представляют исключительно большую ценность для селекции.

В условиях увлажненного климата при больших дозах внесе­ ния удобрений идет отбор высокопродуктивных форм, не облада­ ющих признаками достаточно высокой засухоустойчивости. А на­ логично создаются морозостойкие экотипы и сорта озимых куль­ тур.

Свойства высокой продуктивности и морозоустойчивости фи­ зиологически трудно совместимы в одном типе растений. Запад­ ноевропейские сорта озимой пшеницы отличаются высокой про­ дуктивностью, но они слабоморозостойки. С орта озимой пшеницы восточного экотипа — Ульяновка, А лабасская, С екисовская— с а ­ мые морозостойкие, но.имеют небольшой размер колоса и мелкое зерно. Известно, что урожайность и содерж ание белка в зерне также связаны обратной зависимостью: с повышением урож айно­ сти уменьшается процент белка в зерне. Высокопродуктивные за ­ падноевропейские сорта пшеницы и ячменя имеют низкий процент белка. Сорта этих же культур, созданные в засушливых степных районах, обладают меньшей продуктивностью, но в их зерне с о ­ держится значительно больше белка.

Физиологическая несовместимость многих важнейших хозяй­ ственно-ценных свойств растений не абсолю тна. При помощи се ­ лекции ее удается в той или иной степени преодолевать. Напри­ мер, созданы высокопродуктивные и достаточно морозостойкие и засухоустойчивые сорта (озимая пшеница М ироновская 808, я р о­ вая пшеница Саратовская 49 и д р.), высокопродуктивные сорта с относительно высоким содержанием белка (озимая пшеница Безостая 1). У сортов озимой пшеницы Ранняя 12 и Русалка (Болгария) высокая продуктивность хорош о сочетается со ск о р о ­ спелостью. Большое значение в решении этой задачи принадлежит отдаленной гибридизации, а также использованию новых генети­ ческих методов селекции — искусственного мутагенеза и поли­ плоидии.

Творческая роль отбора и ненаправленность наследственной изменчивости особенно хорошо проявляются при создании форм и сортов растений, устойчивых к заболеваниям и насекомым-вре дителям. А бсол ю тн о ясно, что растение не может выработать устойчивости к повреждению его каким-либо насекомым под влиянием этого повреждения. Например, картофельный жук не поедает растения картофеля, в листьях и стеблях которых содер­ жится алкалоид демиссин. Но невозможно себе представить, что­ бы это вещество выработалось в растениях под влиянием поеда­ ния их жуком.

Образование форм и видов картофеля, содержащих демис­ си н,— это результат неопределенной изменчивости биохимических свойств у данного растения. Причем формы, содержащие демис­ син, получили преимущество в борьбе с одним из самых опасных вредителей картофеля и благодаря этому сохранены отбором.

Шведская муха повреждает все виды пшеницы, кроме Т гШ си т ^торЬеехп, так как сильное опушение у основания листа данного вида препятствует отложению яичек насекомыми. И в этом случае приспособление к повреждению является результатом отбора, а не приспособительной изменчивости самой по себе. То ж е про­ исходит и при выведении сортов и форм, устойчивых к заболева­ ниям. Не случайно, например, ржавчиноустойчивые формы и сор­ та создаются в тех зонах, где наиболее сильно распространено это заболевание.

Н. И. Вавилов указывал, что формы растений, устойчивые к тому или иному заболеванию, следует искать в тех районах зем­ ного шара, где особенно сильно шел процесс его расообразова ния. Там, где постоянно образуются новые расы ржавчины, осо­ бенно интенсивно действует отбор, сохраняя наиболее устойчивые и устраняя пораж ающ иеся формы.

Устойчивость к ржавчине вследствие ненаправленного харак­ тера изменчивости возникает в той или иной степени и в местно­ сти, где это заболевание не распространено, но здесь она не уси­ ливается отбором, так как не оказывает влияния на выживаеглость потомства. Следовательно, вся селекционная практика в полном соответствии с эволюционным учением Ч. Дарвина показывает, что изменчивость не носит адекватно приспособительного характе­ ра и сама по себе не создает новых форм и сортов растений. Их создаю т естественный и искусственный отбор.

С О В М Е С Т Н О Е Д Е Й С Т В И Е И С К УСС ТВЕН Н О ГО И Е С ТЕ СТВЕН Н О ГО О Т Б О Р А Оба вида отбора в селекции растений неразрывно связаны между собой. Применяя искусственный отбор лучших растений из той или иной популяции, селекционер обязательно должен учи­ тывать результаты предшествующего действия на нее естествен­ ного отбора. Из популяции, экологически не приспособленной к данным условиям возделывания, сор т вывести нельзя.

Подавляющее большинство селекционных сортов сам оопы ляю ­ щихся культур получено из естественных и гибридных популяций в результате однократного отбора и последующ его размножения отдельных лучших растений. Но отбор не был бы творческим м е­ тодом, если бы все его значение сводилось только к выделению родоначальных растений будущих сортов. На самом деле от б ор обязательно включает подбор или искусственное создание и сх о д ­ ных популяций. Это особенно хорош о видно при использовании метода сложной ступенчатой гибридизации, когда новый сор т с о ­ здается в результате последовательного вовлечения в скрещивания большого числа подбираемых родительских форм и многократ­ но повторяющегося накапливающего отбора.

При выведении сорта из естественной популяции однократный искусственный отбор накладывается на результаты длительного действия естественного отбора, в результате которого сф ор м и р о­ ван данный экотип. Лучшие растения, отбираемые из гибридной популяции от скрещивания двух родительских пар, могут ста ть родоначальными будущего сорта только тогда, когда хотя бы одна из них экологически приспособлена естественным или и скус­ ственным отбором к возделыванию в условиях данной местности.

Эффективность отбора определяется прежде всего генетиче­ скими различиями между особями, составляющими исходную п о ­ пуляцию. Возможности отбора тем больш е, чем сильнее выражена гетерозиготность по данному признаку или свойству. По мере уменьшения гетерозиготности эффективность последующих о т б о ­ ров в том же направлении снижается. Если гетерозиготность и с­ черпана, действие отбора прекращается. П оэтому чем больш им числом генов определяется признак или свойство, тем длительнее действует отбор.

Такие признаки, как оститость или безостость, красная или б е ­ лая окраска колоса, наличие или отсутствие опушения колосковы х чешуй у пшеницы, определяются одной парой генов, поэтому они закрепляются в создаваемых сортах в результате однократного отбора. Формирование признаков скороспелости, высокобелково сти, устойчивости к нескольким расам какого-либо заболевания и многим другим достигается в результате длительного естественно­ го или многократно повторяемого искусственного отбора.

НЕОБХОДИМ ОСТЬ П РО ВЕД ЕН И Я ОТБОРА ПО К О М П Л Е К С У П Р И З Н А К О В В зависимости от поставленных перед селекционером задач отбор ведется по отдельным, нескольким или многим признакам.

Односторонний отбор по одному какому-либо признаку без учета связи его с другими особенностями растения может иметь отрицательные последствия, если в результате его нарушается фи­ зиологическая слаж енность процессов, влияющих в целом на ф ор­ мирование продуктивности и урожайности. Например, отбор на увеличение крупности зерна, если он одновременно не сопровож ­ дается отбором на лучшее развитие корневой системы, может быть безрезультатным. Повышение крупности зерна у отбираемых форм в этом случае приведет, как правило, к снижению озернен ности колоса. Односторонний отбор на скороспелость в некоторых климатических условиях может сопровождаться снижением про­ дуктивности растений, а отбор на увеличение массы корня у са ­ харной свеклы — уменьшением содержания сахара и т. д. П оэто­ му селекцию следует вести не по одному признаку или свойству, а комплексно.

Главные показатели, на которые необходимо обращать внима­ ние при отборе, — урож айность (продуктивность), устойчивость к неблагоприятным условиям возделывания (засуха, низкая тем­ пература и д р.), вы сокое качество продукции, устойчивость к бо­ лезням и сельскохозяйственным вредителям, пригодность к меха­ низированному возделыванию.

В практической селекции применяют два метода отбора: мас­ совый и индивидуальный. В зависимости от поставленных задач, культуры, биологии цветения, характера исходного материала и других условий каждый из этих методов делится на ряд вариан­ тов.

М А С С О В Ы Й ОТБОР Из исходной популяции одновременно отбирают большое чис­ ло растений — от нескольких сотен д о нескольких тысяч. Отбор обычно проводят непосредственно в поле, выбирая из посева луч­ шие растения по комплексу тех,признаков, которыми должен о б ­ ладать будущий сорт. Все отобранные растения дополнительно просматривают в лаборатории для установления типичности, от­ сутствия заболеваний, выполненности зерна и т. д. Растения, име­ ющие какие-либо отрицательные признаки, удаляют. Урожай всей массы растений, оставш ихся после браковки, объединяют и высе­ вают на следующий год на одном участке. Следовательно, буду­ щий сорт — это потом ство всей массы лучших отобранных расте­ ний.

на однократный и многократный.

Массовый отбор делится В некоторых случаях улучшение исходной популяции но требуе­ мым признакам достигается сразу же после про-ведения одного отбора — это однократный отбор. Такой отбор может быть резуль­ тативным у самоопыляющ ихся культур. У перекрестноопыляю щихся растений, как правило, требуется проведение многократно­ го отбора (рис. 3 7 ). В первый год из исходной популяции (мест­ ного сорта) отби раю т лучшие, элитные растения. Их урожай объединяют и на следующий год высевают для повторного мае сового отбора. Часть семян урож ая первого отбора высевают в сортоиспытании. Здесь результаты первого отбора сравниваю т с исходной популяцией, а такж е с лучшим стандартным райониро­ ванным сортом. Урожай повторного массового отбора используют на посев для проведения третьего отбора и дальнейшего сор то­ испытания. Если сортоиспытание дало хорошие результаты, ор­ ганизуют предварительное размножение нового сорта и испытание его на государственных сортоиспытательных участках. В последу­ ющие годы работу по этой схем е продолжают в таком ж е порядке до получения нужных результатов.

1йотбор Исходный элитных, рас­ сорт тений из ис­ ходногосорта.

Объединение урожая первого отбора 2 иотбор ~ Испытание 1^°от6о Оо * ра в сравнении с элитных рас­ \о \о исходным сортом, тений из уро­ Им \\№ \\ \\ \\ истндар, жая первого ' отбора Ш Объединение урожая вто­ рого отбора 3~иотбор Испытание ? гоотборавсе- элитных рас­ ленцентреина сорто- / тений изуро­ участнах. Предваритель­ ж ая второго ное размножение / отбора Рис. 37. Схема м н огок р а тн ого м а ссового отб о р а.

У сор тов отдельных культур.при прекращении отбора некото­ рые показатели (например, сахаристость у сахарной свеклы) сни­ ж аю тся. Для предотвращения этого массовый отбор проводят в течение всего периода использования сорта в производстве. Это непрерывный массовый отбор.

Преимущества метода м ассового отбора — его простота, д о­ ступность и быстрота проведения. Массовый отбор применяют в сем еноводстве как метод сохранения морфологических и хозяйст­ венно-биологических признаков выращиваемых сортов.

Одна из разновидностей массового отбора — негативный отбор, когда отбираю т не лучшие растения, а удаляют из посева худшие из них. Негативный отбор такж е очень часто применяется в семе­ новодческой работе: для прополки семеноводческих посевов ози­ мой пшеницы от ржи, чечевицы от плоскосемянной вики, для уда­ ления растений, пораженных головней, и т. д.

М ассовы й отбор дает хорош ие и быстрые результаты в том случае, когда его задачи совпадаю т с направлением естественно­ го отбора. Например, если в популяции имеются раннеспелые формы и этот признак в данной местности решающий для полу­ чения устойчивых урожаев, массовый отбор на скороспелость мо­ ж ет быть очень эффективным. То же и при отборе на зимостой­ кость или засухоустойчивость. Чем популяция экологически более приспособлена к данным условиям возделывания в ходе естест­ венного отбора, тем лучшие результаты может дать применение м ассового отбора. В целом он оказывается значительно более эффективным по отношению к перекрестноопыляющимся растени­ ям, чем к самоопылителям, однако в селекции на улучшение ка­ чества продукции (повышение сахаристости, белковости, крахма­ листости) возможности этого вида отбора весьма ограниченны.

Большой недостаток метода массового отбора — невозмож­ ность проверить отбираемые растения по их потомству. М ассо­ вый отбор стараются проводить на участках, выравненных по рельефу и плодородию почвы. Но все равно в общем урожае на­ ряду с большинством наследственно ценных растений присутству­ ю т и такие, которые выделяются в результате положительных модификаций, вызванных лучшим увлажнением почвы, микро­ рельефом и действием других случайных благоприятных условий.

В последующ их повторных отборах вследствие неоднородности условий выращивания выбраковать такие наследственно малоцен­ ные растения очень трудно, а при однократном отборе вообщ е не­ возмож но.

В каж дой популяции в результате случайного характера из­ менчивости число растений, обладающих сочетанием наиболее ценных хозяйственных признаков, обычно очень невелико. Они м огут быть значительно более продуктивны в сравнении с боль­ шинством хороших типичных растений, но на общем урожае всех отобранны х растений ценные качества таких форм не скажутся.

М ассовы й отбор, таким образом, не позволяет выделять из попу­ ляций наиболее ценные в селекционном отношении формы и реа­ лизовать их преимущества. Это второй очень больш ой недостаток данного метода.

Недостатки, присущие м етоду массового отбора, устраняются при использовании метода индивидуального отбора.

И Н Д И В И Д У А Л Ь Н Ы Й О ТБ О Р Сущность этого метода состоит в том, что отбираю т отдель­ ные растения и потомства каж дого из них в дальнейшем размно­ ж ают отдельно, т. е. исходные родоначальные растения много­ кратно проверяются по потомству. При этом п отом ство худших, случайно отобранных растений выбраковывают, продолж ая рабо­ ту с лучшими из них.

Количество родоначальных (элитных) растений, выделяемых при индивидуальном отборе, зависит от размеров исходного об­ разца, характера изменчивости популяции, условий и возмож но­ стей, которыми располагает селекционер. Обычно оно составляет от нескольких сотен до 2000— 3000 растений.

При работе с самоопыляющимися культурами применяют од­ нократный индивидуальный отбор, схема которого приведена на рисунке 38. Исходным материалом для него являются естествен­ ные, гибридные и мутантные популяции.

В первый год из исходной популяции отбираю т и раздельно обмолачивают лучшие растения. Урожай всех оставш ихся ло'сле браковки элитных растений на следующий год вы севаю т отдель­ но в селекционном питомнике. Здесь бракуют худшие линии (семьи) и оставляют лучшие. Каждая линия (сем ья ), высеваемая в селекционном питомнике, получает определенный номер, под которым она проходит все дальнейшие испытания. Все линии до присвоения им в конце испытания сортовых наименований назы­ вают номерами.

На третий год оставшиеся после браковки номера высевают в селекционном питомнике второго года, а лучшие из них —•в контрольном питомнике (К П ), в котором также бракую т худшие и выделяют лучшие номера. В таком же порядке лучшие номера поступают в предварительное сортоиспытание (П С ), из него в конкурсное (К С ), а затем в государственное сортоиспытание (Г С ). Одновременно с испытанием проводится предварительное размножение самых лучших номеров (П Р) и начинается семено­ водческая работа с ними.

Проведение индивидуального отбора из гибридных комбина­ ций у самоопылителей имеет некоторые особенности, связанные с явлением расщепления в потом ствах отбираемых элитных расте­ ний (рис. 39). В первом поколении оставляют только те гибрид­ ные комбинации, в которых проявляется устойчивость растений к ржавчине. Все комбинации растений, пораж ающ ихся ржавчиной, выбраковывают. Во втором поколении отбираю т лучшие, высо­ Питомник 0т5ор элитных исходного растений м атериала Посеб семей от „ ъь Селекционный элитных растении.

^ питомник ВракоЬка.

ПосеЬ лучших ^ Селекционные семей.

Й и контрольный ВракоЬка.

’ ? питомник (МП) с \ Контрольный Испытание питомник (КИ). лучших семей.

** Предварительное ВракоЬка ' (ПС) и конкурсное сортоиспытание Ш Испытание се Конкурсное сор ленцентреиЬ зоне.

^ тоиспытание (КС).

Размножение.

^ Зональное сортрщ Передача на Предварительное сортоучастки сразмножение (ПР) Госсортоиспытание Семеноводчес­ Предварительное^ размножение(ПР). г кая раЬота.

Питомники испытав Испытание на ния потомст0 сортоучастках Рис. 38. С хема одн ократн ого индивидуального отбора у сам оопы л я­ ю щ и хся растений.

копродуктивные, устойчивые к ржавчине элитные растения — до 10 тыс. семей, высеваемых на следующий год в селекционном пи­ томнике. В контрольном питомнике высевают четвертое, а в пред­ варительном сортоиспытании — пятое поколение.

В лучших семьях предварительного сортоиспытания, намечен­ ных для посева на следующий год в конкурсном сортоиспытании, п роводят повторные индивидуальные отборы элитных растений.

По каж дой семье отбирают д о 1000 и более растений. Их потом­ ства высевают раздельно в семеноводческих питомниках. Кон­ курсное сортоиспытание до ш естого-седьмого поколения засева­ ют семенами, полученными без повторных индивидуальных отбо­ ров, а начиная с восьмого поколения — семенами предварительно­ го семеноводческого отбора. Эти же семена используют для испы ­ тания на сортоучастках, производственного испытания в кол хозах и совхозах и для посева суперэлиты. В дальнейшем на п осевах предварительного размножения проводятся повторные отбор ы элитных растений для закладки новых семеноводческих п и том ­ ников.

Метод индивидуального отбора значительно более слож ен и трудоемок в сравнении с массовым отбором. Новый сорт при ин­ дивидуальном отборе зарождается из одного элитного растения, масса семян которого у большинства зерновых культур обы чн о не превышает 1 г. Следовательно, для выведения и размножения нового сорта требуется много времени. Н о эти недостатки дан н ого метода перекрываются его огромным преимуществом — в о з м о ж ­ ностью оценки и сравнения отбираемых элитных растений п о их Скрещивание подобранных пар / В отбирают комбинации, в кото^ рых доминирует устойчивость кау­ рой ржавчине. Остальные бракуют.

Гибридный ’Ит.д. 5 Г проводят о т­ литомнин борродоначальных рас-?

тений, не поражаемык ржавчиной.

и'т. Своегодо 0000линий, из Селекционный которых отбирают около Ю°/о.

питомник — Остальные бракуют.

И т.д. до 500 линий.

Контрольный р В малом сортоиспытании проводят литомнин повторные индивидуальные отборы Малое внутри перспективныхлинии, переда­ сортоиспытание ваемых в конкурсное сортоиспытание.

Питомник испытания потомств / года пи и I"\Иш.д.доЮОО^и,9Т^ / более линии.

Питомник испытания потомств 2год(.х И т.д.

Повторные „ цтборы линии ШП Рис. 39. С хем а индивидуального о т б о р а из гибридных популяций о з и ­ мой пшеницы, применяющаяся в К р а сн од а р ск ом н аучно-исследова тельском институте сельского хозя й ст в а им. П. П. Л укьяненко.

потомству на всех стадиях селекционного процесса, а следова­ тельно, и его высокой результативностью.

Подавляющее больш инство сортов самоопыляющихся растений получено методом индивидуального отбора из естественных или гибридных популяций. Из естественных популяций были выведе­ ны, например, сорта озимой (Московская 2453, Ульяновка и Горьковчанка) и яровой пшеницы (Лютесценс 62 и Минская), ов­ са (Советский и П о б е д а ), ячменя (Винер и Нутанс 187), боль­ шинство сортов проса, гороха, чечевицы и многих других куль т ур. Из гибридных.популяций индивидуальным отбором созданы такие выдающиеся селекционные сорта, как озимая пшеница Безостая 1 и Кавказ, яровая пшеница Саратовская 29 и Меляно п усц26, яровой ячмень Н утанс 244 и Московский 121, овес Льгов­ ский 1026, просо С аратовское 2, горох Рамонский 77 и многие другие.

Сорта, ^выведенные методом индивидуального отбора, как пра­ вило, стойко сохраняю т свои хозяйственно-биологические каче­ ства во множестве поколений. Однако это постоянство' весьма от­ носительное. Под влиянием расщепления, естественной (спонтан­ ной) гибридизации и мутагенеза у них появляются ценные формы, и отбор их может дать новые, еще лучшие сорта. Для использо­ вания таких полезных новообразований проводят повторные внут рисортовые отборы. В практике селекционной работы известны примеры успешного применения повторных внутрисортовых отбо­ ров из гибридных, а в некоторых случаях и из линейных сортов.

Так, путем повторного внутрисортового отбора из сорта озимой пшеницы Безостая 4 выведен сорт Безостая 1. Этим же методом из сорта озимой пшеницы Харьковская 63 выведен Полукарлик 1, из сорта яровой пшеницы Шортардинка — сор т Пиротрикс 28.


С ор т проса М ироновское 51 был получен из сорта М иронов­ ское 85. Из сорта риса Красноармейский 313 был выведен сорт Кубань 9 и т. д. В Ш веции из сорта овса Победа создан сорт Дшгае, а в Дании путем внутрисортового отбора из сорта ячменя Карлсберг I получен сорт Карлсберг II.

К Л О Н О В Ы Й ОТБОР Индивидуальный отбор в селекции растений, размножаемых вегетативно, называется клоновым отбором. Клон — это потомст­ во одного вегетативно размножаемого растения. Например, ра­ стения, выросшие из клубней одного куста картофеля, будут клоном.

Клоновый отбор применяют для выведения новых сортов как на основе гибридного материала, так и существующих сортов.

П отом ство одного сам ого лучшего клона, если оно в процессе испытания и размножения окажется отвечающим всем постав­ ленным требованиям, становится сортом.

И Н Д И В И Д У А Л Ь Н Ы Й О ТБО Р У П Е Р Е К Р Е С Т Н О О П Ы Л Я Ю Щ И Х С Я РАСТЕНИЙ В связи с постоянным переопылением и расщеплением с о р т перекрестноопыляющихся культур.нельзя вывести путем о д н о ­ кратного индивидуального отбора, поэтому в селекции этих р а ­ стений применяют многократный индивидуальный отбор, когда о т ­ бор элитных растений проводят не однократно, а повторяю т не­ сколько раз до тех пор, пока не будут достигнуты нужные р е­ зультаты. Многократный отбор м ож ет перейти -в непрерывный.

В этом случае элитные растения из лучшей семьи выделяют из года в год, пока полученный на ее основе сорт высевается в п р о­ изводстве.

Различие между многократным и непрерывным отборам и у с ­ ловно, оно зависит только от продолжительности проводимой р а­ боты. На рисунке 40 приведена примерная схема м ногократного индивидуального отбора у перекрестноопыляющихся культур. Из исходной популяции (образца) отбираю т элитные растения с н у ж ­ ными хозяйственно-полезными признаками. Урожай из семян на следующий год высевают раздельно по семьям на делянках в се­ лекционном питомнике. Семьи сравнивают между собой, худш ие бракуют, из лучших снова отбирают элитные растения для п осева в селекционном питомнике следующ его года. Здесь также о тби р а ­ ют элитные растения, бракуют худшие растения и семьи;

лучш ие семьи объединяют и используют на посев конкурсного сортои сп ы ­ тания (КС) и предварительного размножения (П Р ). Дальнейш ая работа ведется в том же порядке.

При получении хороших результатов в конкурсном сор тои сп ы ­ тании новый сорт передают для посева на государственные с о р т о ­ испытательные участки и одновременно организуют сем еновод­ ческую работу. При необходимости отбор элитных растений из лучших семей продолжают.

Таким образом, сущность данного метода заключается в п о­ следовательно повторяемом отборе лучших элитных растений из лучших семей. В связи с тем, что индивидуальный отбор на п р о­ тяжении многих лет ведут в основном по одним и тем же п ок аза­ телям, результаты его могутпостепенно улучшаться. При наличии в исходной популяции гетерозиготности по нужным признакам и свойствам и умелой работе- он часто завершается созданием но­ вого сорта.

У самоопыляющихся и вегетативно размножаемых растений элитные растения при индивидуальном отборе оценивают п о их потомству с высокой степенью достоверности, поскольку ф орм и ­ рование сорта у этих культур происходит только на основе м а те­ ринской наследственности. У перекрестноопыляющихся же р а ст е ­ ний потомство формируется в результате переопыления, т. е. на основе объединения материнской и отцовской наследственности, и у тех или иных элитных растений оно может быть неудовлетво Отбор элит­ ных растений.

Сравнение семей.

^ Селекцион ОтSop элит­ ный питом ных растений.

*! ник Браковка се­ мей ирастений.

Сравнение се­ мей.

*§ Селекцион-. Отбор лучших ^ ный питом-1 растений из csj ник лучших семей.

Браковка семей и растений.

Селекционный Объединение питомник. | лучших семей 'ъ Конкурсное ^ 77, § сортоиспы- //. То же ^ тание.

^ Предваритель-уу ное размно жение Селекционный питомник.

•ъ Конкурсное и То же § зональное ’т1 испытание.

^ Предваритель ное размно­ жение Испытание на То же сортоучастках.

»з Начало семе ir новодческой работы Рис. 40. С хема м н огок ра тн ого индивидуального отб ор а у пере крестноопы ляю щ ихся культур.

рительным не в результате неправильного отбора, а вследствие переопыления их с нежелательными отцовскими формами. П оэто­ му в селекционной работе с перекрестнооныляющимися культура­ ми важно не только правильно вести отбор элитных материнских растений, но и подбирать такие отцо-вские растения-опылители, которые не ухудшали бы, а по возможности улучшали наследст­ венные качества потомства.

В общем виде задача сводится к необходимости контролиро­ вать отбор не только по материнской, но и по отцовской линии.

В селекционной работе используют два основных варианта много Исходный материал, 1-й год отбор лучших растений Посеб по семьям на. изолиро­ ванных белянках, отбор луч­ 2-йгод ших растений б семьях Оценка семей, объедине 11 I 11 КПХМ X X ние л учш их сем ей Размножение и испыта~ Ь-6-й годы ние лучших семей 7 1 - годы - 0й Государстбенное сортоиспытание Рис. 41. Схема индивидуально-семейного отб о р а :

п я й ^ 1 ^0 ^ ;

е? иал;

2 — изолиРован н ы е делян ки, на которых в ы сеян ы п о то м ства отоб.„ т,га, V потомства растений, отобран н ы х в лучш их с е м ь я х ;

4 — разм нож ение сем ей ;

о испытание лучш их се м ей ;

6 — государствен н ое со р то и сп ы тан и е (заб р а­ у кованны е д ел ян ки перечеркнуты ).

кратного индивидуального отбора: индивидуально-семейный и се­ мейно-групповой.

Индивидуально-семейный отбор (рис. 41). При этом методе отбора семена каждого элитного растения высевают по семьям на отдельных изолированных площадках. Между площадками уста­ навливают такое расстояние, при котором полностью исключает­ ся возможность переопыления потомства одного растения в пре­ делах семьи. Благодаря этому бы стро достигается выравнивание, т. е. усиление и закрепление тех признаков, по которым ведется отбор. В этом достоинство индивидуально-семейного отбора. Н о при длительном применении данного метода наблюдается сниже­ ние продуктивности растений (депрессия) как следствие близко родственного оплодотворения.

т Исходный материал. Отбор лучших растений ираспреде 1-й год ление их посходным группам Посеб группы семей на 2-й год изолированных участках.

Лучшие семьи объединять вместе 7тп Размножение и испыта ни лучших групп семей Размножение лучших групп семей.Государ стбенное сортоиспы ' тание Рис. 42. Схема сем ейно-группового отбора :

й— и сходн ы й м атер и ал;

2 — группа сх о д н ы х семей, вы сеянная на изолированном у частке:

3 — и сп ы тан и е лучш их сем ей ;

4 — р азм н о ж е н и е потомства лучш их сем ей ;

5 — го су д а р ств ен ­ ное сортоиспы тание (заб р ак о в ан н ы е делянки перечеркнуты ).

Отмеченный недостаток в значительной степени устраняется при использовании семейно-группового отбора (рис. 42). Отобран­ ные родоначальные элитные растения здесь разбивают на не­ ск ол ько групп (обычно 3— 4 ). В каждую группу подбирают семьи, относительно сходные по хозяйственно-биологическим и морфоло­ гическим признакам. В то ж е время каждая такая группа семей представляет собой популяцию, состоящ ую из потомства в той или иной степени наследственно разнородных растений.

Группы семей высевают на изолированных площадках, в пре­ делах каждой группы семьи высевают тоже раздельно, но рядом друг с другом. Следовательно, потомства растений различных групп между собой переопыляться не могут, но происходит пере­ опыление лотомств растений в пределах каждой группы.

При этом методе отбора выравненность потомства достигает­ ся медленнее и несколько труднее, но зато устраняется опасность близкородственного переопыления и создаются достаточные воз­ можности для накопления и усиления тех признаков и свойств, по которым ведется отбор.

Чтобы исключить нежелательное влияние отцовских родитель­ ских форм при проведении многократного индивидуального от­ бора Гперекрестноапыляющ ихся растений, применяют так назы 2 м ы У 5 о / половинок. Сущ ность его состои т в том что урожаи й каж дого элитного растения делят на две части (половинки). Одну ч а * ь с е к а ж д о г о отобранного растения высевают в с е л « ционном питомнике, а другую сохраняют в_ Ре^ Р ‘ для п0.

ших потомств, выделившихся в селекционном питомнике, для ю а будущего года не используют вследствие их переопыления с неизвестными отцовскими формами. Сёлекционньш п и т о ^ к следующем году засевают семенами резервных половинок. На р тий^год^в селекционном питомнике высевают семена половинок уоожая тех растений, потомства которых в предыдущем году бы лучших отобранных растений вновь собирают Глучш им7 ис С% Н ^ а Г „ Г й „ " Г р 'п р Г д ^ н о м н систематическом его пооведении позволяет добиваться в популяциях перекрестноопы ляющихся растений существенных сдвигов в желательном для С е л е к ц и о н е р а направлении. М ногие лучшие сорта сахарной свек­ лы подсолнечника, озимой ржи и других перекрестноопыляющих ся культур выведены методом многократного индивидуального от б0РИндивидуальный непрерывный отбор с использованием пере­ опыления лучших семей и резервов семян. ° с о б е н н о у ^ е ш н о э т о т метод применял академик В. С. Пустовоит во В Н И И М К при ра боте с подсолнечником. В этом институте разработана новая со ­ вершенная схема селекции подсолнечника, цредставленная на р сунке 43. Элитные растения в количестве 10— 15 тыс. отбиР ^ т среди различного исходного материала: районированных и перс­ пективных сортов, меж сортовых и межвидовых гибридов, лучши семей питомника направленного переопыления и т. д. Урожа каждой корзинки анализируют на лузж истость, ^ н ц и р н ость и содержание масла в ядре. Проводят жесткую^ браковку по этим признакам, в результате которой для дальнейшей селекцион оаботы остается 1200— 1500 лучших элитных растении.


Семена этих отобранных родоначальных растении высевают в питомнике первого года изучения разбивая их по " Р ° Д Й 0Л Ж™ ^ ‘ ности вегетационного периода на 3 - 4 группы. Для‘ “ Дои из н подбирают свой оорт-контроль, близкии к ней по основным хо зяйственно-биологическим признакам. Оставш иеся от посева се­ мена по каждой семье сохраняют отдельно в резерве.

В питомнике первого года изучения учитывают урожаи опре деляют лузжистость, панцирность, натуру, массу 1000 семян и со держание масла в ядре. На основании данных полевых и лабора- I торных учетов и анализов в этом питомнике выявляют се“ ьи, торые по комплексу хозяйственно-полезных признаков превосхо Лучшие семьи Районированные из питомника и нерспентиВ направленного ные сорта, переопыления 1 Родоначальные т Г 'р п о и сленцион пая э л и т а растения г Анализы на лузжистость и панцирность Анализы на луэжистост ь Анализы на и панцирность, -содержание определение масла Вядре натуры Инфицированный „I т участо к питомник Второго года изучения Анализы проводят также 1*п - опп „ д изучаемь/х номерод ц лл питомниках Второго года т/ости к заразихе Nа NNКNNК NNНN илотной. мучнис­ направленного переопыле­ NК той росе ния, предварительного и конкурсного сортоиспы­ тания В питомнике первого года изи питомник направленного переопыления„лучших слич- чения ВьтеВают часть семян шими "и предварительное каждой из отобранныхкорзи­ нойостальные семена, хпо­ размножение нят в резерве Г В питомнике Второго гойа изи Инфицирован-1 чения, В питомнике направлен ный участок р ------- Предварительное наго переопыления и на инша сортоиспытание цированном участке высева­ ю т семена резервов Г------------ Инфицирован-1 Для предварительного и кон­ Нонкурсное ный участок Г* курсного сортоиспытания сортоиспытание используют семена, выращен­ ные В питомнике направлен­ ного переопыления Государственное сортоиспытание^ ' Рис. 43. С хема м н огок ра тн ого индивидуального отбора в селекции подсолнечника, применяемая в о ВН И И М К.

дят сорт-контроль. Обычно после браковки остается 15— 20% т а ­ ких семей. И х семена используют на посев питомника второго года изучения, в котором высевают также хранившиеся в резерве семена отобранны х семей. Семьи питомника первого года изуче­ ния, забракованные в результате полевых и лабораторных ана­ лизов, и резервы их семян обезличивают.

В питомнике второго года изучения дают оценку по тому же комплексу хозяйственно-полезных признаков. Параллельно на ин­ фицированном участке каждую семью оценивают по устойчиво­ сти к заразихе и ложной мучнистой росе. Лучшие семьи питом­ ника второго года изучения, древосходящие сорт-контроль, раз деляют по ведущим признакам отбора на группы для посева в питомниках направленного переопыления, в них высевают такж е семена резервов, т. е. семена, которые высевали в питомниках первого и второго года изучения.

Размер делянок в питомниках направленного переопыления определяется ценностью семей и наличием семян, оставшихся в резерве. В них проводят 4— 5 тщательных прочисток, в резуль­ тате которых удаляют все растения с отрицательными признака­ ми. При уборке урожая корзинки в каж дой семье обмолачивают отдельно. Корзинки, оставшиеся после лабораторной браковки, используют для двух целей: одну часть объединяю т в фонд семян данной семьи, другую отбирают для нового цикла селекционного процесса.

В предварительном и конкурсном сортоиспытании высевают с е ­ мена, давшие наилучшие результаты в питомниках первого и вто­ рого года изучения. Для этого используют семена из фонда семей, выращенных в питомниках направленного переопыления. Самые лучшие семьи, выделенные в конкурсном сортоиспытании, переда­ ют в качестве новых сортов в государственное сортоиспытание.

Применяемый В. С. Пустовойтом вариант индивидуального от­ бора в селекционной работе с подсолнечником позволяет в полной мере использовать наследственные возмож ности отдельных луч­ ших элитных растений, устранить депрессию, вызываемую близко родственным переопылением, а также использовать для непрерыв­ ного отбора популяции, всегда в достаточной степени гетерозигот­ ные по нужному комплексу хозяйственно-биологических призна­ ков и свойств.

Методика селекционной работы, разработанная В. С. П усто­ войтом, дает блестящие практические результаты.

Л А Б О Р А Т О Р Н О -П Р А К Т И Ч Е С К И Е З А Н Я Т И Я Тема 1. Проведение массового и индивидуального отбора у различных культур Массовый отбор в селекции и семеноводстве перекрестноопы ляющихся культур можно проводить по целым растениям, по к о­ лосьям и зерну. Наилучшие результаты д ает массовый отбор це­ лых растений.

Массовый отбор у ржи. Для проведения отбора на посевах ржи выбирают участок, наиболее выравненный по плодородию, с достаточно равномерным распределением растений по площади (в местах сильного загущения растений, так ж е как и на изрежен ных, отбор проводить нельзя). О тбирают несколько тысяч расте­ ний, выдергивая их с корнями. Н еобходимо обратить внимание на следующие признаки отбираемых растений: 1) нормальный, не ниже среднего, рост;

2) хорошее развитие всех колосьев каж дого растения, расположение колосьев в одном ярусе и одновремен­ ность их созревания;

3) устойчивость соломины к полеганию;

4) достаточную закрытозерность в сочетании с крупнозерностью;

5) отсутствие череззерницы;

6) не'поражаемость болезнями и от­ сутствие повреждений вредителями.

Отбор растений, проведенный в поле, дополняется лаборатор­ ными анализами зерна. Так как на занятиях невозможно проана­ лизировать качество зерна у всех отобранных растений, исполь­ зуют 200 300 из них. Каждое растение обмолачивают отдельно, и зерно высыпают в отдельную картонную тарелочку. Обмолотив 40 50 растений, оценивают зерно каждого растения. Выбраковы­ вают те из них, которые имеют мелкое, плохо выполненное, не­ выравненное, с нетипичной окраской, пораженное болезнями или поврежденное вредителями зерно. Урожай всех оставшихся после лабораторной выбраковки растений объединяют и ссыпают в от­ дельный мешочек.

Индивидуальный отбор у пшеницы. Лучшие растения отбирают в поле на посевах коллекционного питомника или на делянке гиб­ ридов второго поколения, специально высеянных для этих целей.

При индивидуальном отборе отбирают значительно меньше расте­ ний, чем при м ассовом, но более тщательно, при этом учитывают в основном те ж е признаки, что и у ржи.

Растения, отобранные с каждой делянки, связывают в отдель­ ный снопик и тщательно оберегают от механических повреждений, а также от мышей и птиц. Оценку растений ведут по многим по­ казателям, записывая результаты анализа отдельно по каждому растению в тетрадь по следующей форме.

Оценка по растению Оценка по лучш ему колосу 1 лезнями и п ов­ реждение вре­ поражение бо разновидность выравненность продуктивная сового ст е р ж ­ высота расте­ ков ко лосово ­ число члени­.V растения ку сти сто сть одного ко ло ­ длина ко ло ­ число зерен масса зерна г стерж н я плотность дителям и в колосе стеблей ний, см к олоса ня, см * са.

о 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Продолжение Общ ая оценка зерна выполненность число зерен с выравненность масса зерна с консистенция растения болезнями и повреждение вредителями растения, г масса заключение пораж ение зерен, г 12 13 14 15 ш 17 18 Все отобранные в поле растения оценивают индивидуально.

Каждое растение получает свой номер. Д а ю т оценку всему расте­ нию, лучшему его колосу и общему качеству зерна. В графе записывают наименование ботанической разновидности анализи­ руемого растения. Продуктивную куститость определяют по числу колосьев, имеющих зерно. Выравненность стеблей устанавливают глазомерно: хорошая, средняя или плохая. Хорошая выравнен­ ность характеризуется расположением всех колосьев в одном я ру­ се, плохая — в нескольких ярусах.

Высоту растений устанавливают путем измерения самого длин­ ного стебля от его основания д о верхушки колоса (без остей).

В графе 6 при отсутствии поражения болезнями или повреждения вредителями пишут «нет», при наличии их указывают, чем повреж ­ дено или поражено растение, например: ржавчина стеблевая, сп о­ рынья, фузариоз и т. д. Длину колосового стержня измеряют от начала уступа нижнего колоска до конца уступа верхнего колоска.

Число члеников колосового стержня определяют путем подсчета всех колосков, в том числе и недоразвитых у основания колоса, уменьшая его на единицу. Плотность колоса вычисляют путем деления числа члеников колосового стержня на его длину и вы­ ражают целым или дробным числом.

М ассу зерна с колоса и растения (графы 11 и 13) определя­ ют на технических весах, а массу 1000 з е р е н — путем расчета по данным граф 12 и 13. Выполненность и выравненность зерна уста­ навливают глазомерно и оценивают отметками хорошая, средняя, плохая. По консистенции зерно делится на стекловидное, полу стекловидное, мучнистое. Графу 18 заполняют аналогично гра­ фе 6.

По совокупности всех данных индивидуальной оценки растений даю т общую оценку, которую записывают в графу 19. Если ра­ стение выбраковывают, в ней пишут «б р а к », если его оставляют, делают пометку «в отбор». Зерно всех выбракованных растений обезличивают. Урожай каждого из отобранных растений ссыпаю т в отдельный пакетик, на котором ставят присвоенный ему номер.

Под этими номерами семена отобранных растений высевают в селекционном питомнике для оценки их по потомству.

Т е м а 2. Техника скрещивания Занятия по технике скрещивания лучше всего проводить в поле, При наличии теплицы обучать приемам скрещивания можно и зимой в лаборатории, посеяв предварительно скороспелые сорта.

В соответствии с описанием техники искусственного скрещивания в главе «Методы селекции» необходимо последовательно отрабо­ тать приемы подготовки соцветия к скрещиванию, кастрацию и опыление.

Для проведения скрещивания следует заранее подготовить:

пинцеты, изоляторы, вату, спирт, суровые нитки, ножницы, коро­ бочку для сбора пыльцы, деревянные или железные колышки, ма­ ленькие скамеечки. В качестве объектов для обучения технике скрещивания лучше всего взять пшеницу или горох.

При работе с пшеницей в полевых условиях желательно, по­ мимо основного сп особа, отработать скрещивание и групповым (бутылочным) способом.

Н еобходимо на всех занятиях строго следить за тщательно­ стью проведения операций по технике скрещивания. Для контро­ ля за чистотой проведения кастрации нужно оставлять по нес скольку изолированных колосьев без опыления. Следует индиви­ дуально учитывать ра боту каждого учащегося и после образова­ ния зерен в опыленных колосьях определить процент удачи скре­ щивания.

Т е м а 3. Изучение родословных сортов полевых культур, районированных в данной зоне Пользуясь каталогами районированных сортов Государствен­ ной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, учащиеся изучают родословные нескольких наиболее распростра­ ненных в данной области сортов, устанавливая при этом науч­ но-исследовательское учреждение, в котором выведен сорт, авто­ ров сорта, исходный материал, из которого проводился отбор (естественная популяция, местный сорт, 'гибридная популяция и т. д.), метод отбора (индивидуальный или массовый), исходные родительские пары для сортов гибридного происхождения и год районирования сор та, Тема 4. Изучение методов, схем и техники проведения различных видов отбора Используя материал учебника и учебных таблиц, подробно разбирают схемы всех основных видов отбора. При этом устанав­ ливают: 1) вид исходного материала, использованного для отбора (местный сорт, гибридная популяция, коллекционные образцы и т. д.);

2) число отбираемых родоначальных растений;

3) после­ довательность движения селекционного материала по годам и питомникам;

4) начало предварительного размножения лучших номеров;

5) возмож ные коэффициенты размножения семян луч­ ших линий и семей.

В заключение д аю т сравнительную характеристику различных схем отбора, отм еча ю т преимущества и недостатки основных ви­ дов отбора.

Контрольные вопросы 1. Ч то такое гибридизация и для чего она применяется?

2, В чем со ст о и т эколого-географ и чески й метод п од бора родительских пар?

3. Какие су щ е ств у ю т типы скрещиваний и как они используются?

4, К ак п рои зводи тся скрещ ивание растений?

Глава ОРГАНИЗАЦИЯ С Е Л Е К Ц И О Н Н О Г О П Р О Ц Е С С А И СОРТОИС ПЫ ТАН ИЕ ОЦЕНКА СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Главные показатели, характеризующие различные сорта, — их урожайность и качество.продукции. Но эти показатели, во-пер­ вых, очень сложны, так как определяются большим числом отдель­ ных более простых признаков и свойств, и, во-вторы х, они сильно изменяются под влиянием различных условий выращивания. Се­ лекционер должен хорошо представлять и правильно оценивать слагающие элементы урожайности и качества продукции той культуры, с которой ведется селекционная работа в определен­ ных почвенно-климатических условиях. Каждый год и на любой стадии селекционного процесса необходимо точно знать, чем вы­ званы различия в урожайности и качестве продукции разных сор­ тов и селекционных номеров.

Все отбираемые в процессе селекционной работы номера и сор­ та называют селекционным материалом. Различия по урожайно­ сти меж ду сортами и селекционными номерами м огут быть обус­ ловлены разной их продуктивностью, неодинаковой устойчиво­ стью к неблагоприятным погодным условиям, к пораж ению бо­ лезнями и повреждению сельскохозяйственными вредителями и т, д.

Чтобы новые, передаваемые в производство сорта ежегодно обеспечивали стабильно высокие урожаи при хорош ем качестве продукции, необходимо в процессе их выведения проводить оцен­ ку селекционного материала по следующим признакам: а) про­ дуктивности;

б) устойчивости к неблагоприятным климатическим условиям возделывания (оценка на зимостойкость и засухоустой­ чивость);

в) устойчивости к болезням (оценка на устойчивость к ржавчине, головне, гельминтоспориозу, фитофторозу и т. д.) и сельскохозяйственным вредителям;

г) пригодности к механизиро­ ванному возделыванию и уборк е урожая (оценки на полегаемость и осыпаемость);

д) качеству продукции (определение содержания белка, крахмала, жира, оценка мукомольно-хлебопекарных ка­ честв зерна пшеницы и д р.).

Признаки, по которым оценивают селекционный материал в процессе выведения сортов, делятся на две группы: прямые и кос­ венные. Оценка сортов и селекционных номеров по прямым при­ знакам дается непосредственно путем подсчета, взвешивания, из­ мерения и т. д. Например, число сохранившихся к весне расте­ н ий — -прямой показатель зимостойкости сортов озимой пшени­ цы, а степень поражения листьев — показатель их ржавчино устойчивости.

Оценку некоторых свойств сор тов можно проводить по косвен­ ным признакам, какими чаще всего являются биохимические и технологические показатели. Например, процент и прочность клей­ ковины — косвенные показатели хлебопекарных качеств муки различных сортов пшеницы. В ысокая концентрация сахара в кле­ точном соке растений озимых культур — косвенный признак мо­ розостойкости сортов. Интенсивность прироста сухого вещества растений и развитие корневой системы различных сортов зерно­ вых культур косвенно характеризуют их засухоустойчивость. Н а­ личие панцирного слоя в семянках подсолнечника служит надеж­ ным косвенным признаком устойчивости сортов к повреждению личинками подсолнечной моли.

Для оценки всех нужных признаков селекционных материалов используют два -метода: полевой и провокационный.

Полевой метод заключается в проведении наблюдений « уче­ тов сравниваемых сортов при посеве их непосредственно в поле.

Он позволяет, как правило, давать наиболее полную и верную оценку, поэтому является главным при изучении лю бого селек­ ционного материала. Но полевой метод требует в большинстве случаев длительного времени.

Очень часто дать оценку на устойчивость к действию какого либо неблагоприятного фактора не представляется возможным в течение нескольких лет. Например, оценку селекционного мате­ риала озимых культур на морозостойкость полевым методом мож ­ но провести лишь в холодную зиму, так как только при таких условиях мож но установить различие между сортами по морозо­ стойкости. Если же селекционный материал испытывают в годы, благоприятные по перезимовке, то выявить морозостойкие сорта не удается. Кроме того, сорт, отобранный селекционером за свою вы сокую продуктивность, м ож ет впоследствии, когда его будут высевать в производстве, вымерзнуть в первую же холодную зи­ му. П одобны е затруднения встречаются при оценке селекционно­ го материала полевым методом на устойчивость к засухе, к по­ ражению болезнями, полеганию и т. д.

Для ускорения всесторонней оценки селекционного материала на устойчивость к различным неблагоприятным условиям одно­ временно с полевым применяют провокационный метод. Сущность его состои т в том, что на изучаемый селекционный материал в любой год преднамеренно воздействую т тем фактором, оценку на устойчивость к которому хотят дать. Провокационный метод не заменяет основной полевой м етод оценки, а дополняет его. Но в то же время значение провокационного метода оценки в селекци­ онной работе так велико, что без его использования во многих случаях нельзя вывести хорош ие сорта, дающие устойчиво высо­ кие урожаи. Его применение совершенно необходим о при выведе­ нии морозостойких сортов озимой пшеницы, ржавчиноустойчивых сортов озимой и яровой пшеницы, заразихоустойчивых сортов подсолнечника, фитофторо- и ракоустойчивых сортов картофеля и т. д. Неблагоприятные условия при использовании этого метода создаю тся искусственно тогда, когда они отсутствую т в естествен­ ной природной обстановке при обычном испытании селекционного материала полевым методом.

Преимущество провокационного метода оценки заключается в том, что в большинстве случаев можно регулировать воздействие на растения того или иного неблагоприятного условия в соответ­ ствии с задачами работы. Так, при оценке сортов на морозостой­ кость путем искусственного промораживания растений в камерах холодильных установок м ож но регулировать температуру и про­ должительность ее воздействия при любых заданных режимах.

В некоторых случаях при испытании сортов провокационным методом на устойчивость к тому или иному неблагоприятному фактору растения не могут проявить всех своих возможностей, как при полевой оценке. Например, при испытании на устойчи­ вость к воздушной засухе растения выращивают в небольших со ­ судах, которые затем помещ ают в суховейную установку. Совер­ шенно ясно, что корневая система у таких растений развивается слабее, чем при посеве тех ж е сортов в поле, п оэтом у степень за­ сухоустойчивости растений выявляется лишь относительно.

Современная техника позволяет в значительной степени со­ вмещать преимущества полевого и провокационного метода пу­ тем использования ростовых или вегетационных камер. Такие ка­ меры представляют собой полностью автоматизированные уста* новки, в которых в любое время года можно создавать микрокли­ мат, необходимый для испытания новых сортов. Те условия, дей­ ствие которых на растения при обычном полевом испытании при­ ходится изучать годами, здесь становится возмож ным создавать в любое время года и регулировать по желанию селекционера. Ис­ пользование ростовых камер позволяет получить несколько уро­ жаев в год и тем самым ускорить селекционный процесс.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 12 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.